DE963109C - Verfahren zur von Schwankungen der UEberlagerungsfrequenz unabhaengigen lichtelektrischen Drehzahlmessung nach dem UEberlagerungsprinzip - Google Patents

Description

• PATENTANSPRUCH: Verfahren zur von Schwankungen der Überlagerungsfrequenz unabhängigen lichtelektri schen Drehzahlmessung nach dem Uberlagerungsprinz. ip entsprechend Patent 950 og6, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Photozelle gewonnenen Spannung mit einer einen der Überlagerungsfrequenz und einen der zu messenden Drehzahl proportionalen Frequenzanteil enthaltenden Frequenz eine Spannung mit der Überlagerungsfrequenz, die mit einer konstanten Frequenz moduliert ist, überlagert und über Filter daraus eine von der Überlagerungsfrequenz freie Ausgangspannung gewonw neu wird.

Claims (1)

1. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur von Schwankungen der Uberlagerungsfrequenz unabhängigen lichtelektrischen Drehzahlmessung nach dem Überlagerungsprinzip. Sie stellt eine Weiterentwicklung des Patents 950 096 dar, in dem ein Verfahren zur lichtelektrischen Erfassung von. Drehzahlen und Drehzahldifferenzen, bei dem die Größe des Lichtstromes wenigstens eines auf einen Ausschnitt der mit Flächen unterschiledlichen Refiexions- oder Durchläs sigkeitsvermögen versehenen Anordnung, deren Drehzahl zu er fassen ist, auftreffenden Lichtstrahles durch diese drehzahlabhängig moduliert und in einer lichtelektrischen Zelle in eine ihr entsprechende elektrische Größe umgesetzt wird, vorgeschlagen wurde, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Größen der auf die einzelnen Flächenelemente des Ausschnittes der Anordnung gelangenden oder der von diesen ausgehenden Teillichtströme in zyklischer Folge zusätzlich drehzahlunabhängig mit einer Frequenz, die wenigstens eine Größenordnung größer ist als die drehzahlabhängige Modulationsfrequenz, derart moduliert werden, daß die jeweilige Anzahl der durch die zusätzliche Modulation in gleicher Weise beeinflußten Teiilichtströme bei ständiger Änderung ihrer räumlichen Lage gleichbleibt, so daß die Frequenz des auf die lichtelektrische Zelle fallenden Gesammtwechsellichtstromes eine der Drehzahl der Anordnung proportionale Komponente enthält. Dieses Verfahren führt zu genauen Ergebissen, solange die Überlagerungsfrequenz konstant ist. Sobald aber die Frequenz schwankt, treten Pendelungen in der Phasenlage des die Anordnung, deren Drehzahl zu messen ist, beaufschlagenden Lichtbündels und damit auch in der Ausgangsspannung auf, die das Meßergebnis verfälschen.

   Diese Fehlerquelle läßt sich mit einem Verfahren zur von Schwankungen der Überlagerungsfrequenz unabhängilgen lichtelektrischen Drehzahlmessung nach dem Überlagerungsprinzip entsprechend Patent 950 096 vermeiden, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß der in der Photozelle gewonnenen Spannung mit einer einen der Überlagerungsfrequenz und einen der zu messenden Drehzahl proportionalen Frequenzanteil enthaltenden Frequenz eine Spannung mit der Überlagerungsfrequenz, die mit einer konstanten Frequenz moduliert ist, überlagert und über Filter daraus eine von der Überlagerungsfrequenz freie Ausgangsspannung gewonnen wird.

   Das Verfahren sei an Hand eines in der Zeichnung dargestellten schematischen Ausführungsbeispieles näher erläutert.

   In einem Geber I wird ein Lichtbündel der Frequenz f0 in der im Hauptpatent angegebenen Weise erzeugt. Es falle über den Weg 2 auf den Rand der Läuferscheibe 3 eines Zählers, dessen Drehzahl zu messen ist. Infolge der Drehbewegung dieser Scheibe besitzt das an ihm reflektierte Lichtbündel eine Frequenz fo + J2, mit der es über den Weg 4 auf eine im Empfänger 5 vorhandene Photozelle fällt. In dieser ruft es eine Spannung mit der Frequenz f0 + fz hervor. Der Geber 1 dieser Anordnung werde bei 6 aus einer Wechselspannungsquelle mit der Frequenz fn gespeist.

   Schwankungen dieser Frequenz fn werden sich auf die Frequenz f0 und über diese auf die Frequenzen der in der Photozelle hervorgerufenen Spannung auswirken. Erfolgt die Speisung des Empfängers beispielsweise aus einem vorhandenen Wechselspannungsnetz, so schwankt die Frequenz der Photozellenspannung mit der Netzfrequenz. Um diese Schwankungen zu eliminieren, wird daher gemäß der Erfindung aus dem Geber 1 eine zusätzliche Wechselspannung mit der Frequenz f0 abgeleitet und in einer Mischstufe 7 mit einer dieser über 8 zugeführten Spannung mit einer konstanten Hilfsfrequenz Jh überlagert. Am Ausgang der Mischstufe tritt somit eine Spannung auf, in der die Frequenzen fh + f0 und fh - f0 enthalten sind, wobei fh > f0 vorausgesetzt wurde. Von dem vorhandenen Frequenzgemisch werde durch das Bandfilter g nur eine Spannung mit der Frequenz fh + fo hindurchgelassen. Man könnte geansogut auch das Filter auf die Frequenz fh - f0 abstimmen und das Verfahren mit dieser Frequenz fortsetzen. Die Spannung dieser Frequenz wird nun in einer im Empfänger 5 enthaltenen zweiten Mischstufe der von der Photozelle in dieser hervorgerufenen Spannung mit der Frequenz f0 + fz überlagert. Die aus der Mischung hervorgehende Spannung besitzt nun die Frequenzen f0 + fz + f0 + fh = 2f0 + fh + fz und | f0 + fz - (f0 + fh) | = | fz - fh |. In diesem letzten Frequenzausdruck tritt die Überlagerungsfrequenz f0 nicht mehr auf. Sieht man nun noch ein weiteres Filter 10 vor, so tritt an seinem Ausgang 11 eine Spannung auf, deren Frequenz abgesehen von dem konstanten Frequenzanteil fh nur noch von der der Drehgeschwindigkeit der Läuferscheibe proportionalen Frequenz fz abhängt.

   Schwankungen in der Frequenz der Speisespannung des Gebers bleiben also ohne Einfluß.